Koľko elektriny vyprodukujú fotovoltaické panely?
Výkon panelov sa udáva vo Wp, čo je špičkový výkon. Tento nominálny údaj znamená, koľko elektrickej energie fotovoltaické panely vyprodukujú pri štandardných testovacích podmienkach – intenzite dopadajúceho žiarenia 1 000 W/m² a teplote okolia 25 °C.
Ročná produkcia: fotovoltické panely vyprodukujú v našich podmienkach na 1 kWp výkonu za rok 1 200 až 1 300 kWh. Takže panely s výkonom 4 kWp ročne vyprodukujú zhruba 4 800 až 5 200 kWh.
Denná produkcia počas letného polroka (03/04 – 08/09): priemerne 5 až 6 násobok výkonu, teda napr. pri 4 kWp je denná produkcia 20 – 25 kWh. Samozrejme budú lepšie aj horšie dni.
Mierne odchýlky budú logicky tiež v závislosti na lokalite, orientácii a sklone panelov, to však nie sú veľké rozdiely, väčšinou v rozmedzí 5 – 10 %.
Koľko dokáže fotovoltaika ušetriť a oplatí sa vlastne?
Priemerná cena elektriny na Slovensku pre domácnosti môže byť v roku 2022 priemerne 0,16 – 0,2 €/kWh
Fotovoltaická elektráreň s výkonom 3 kWp vyprodukuje ročne elektrinu v hodnote 400 – 650 €, a taká by bola tiež teoretická maximálna úspora na elektrine.
Cena takejto kompletnej fotovoltaickej elektrárne bez akumulácie v batériách s montážou a pripojením do siete je po odrátaní dotácie necelých 3 400 €.
Hypoteticky, ak by sa všetka produkcia fotovoltaiky spotrebovala v domácnosti, alebo ak by u nás fungoval net-metering, fotovoltaika by sa vedela vrátiť za necelých 5 rokov. A to pri životnosti systému aj cez 20 rokov. Pritom cena elektriny bude (pravdepodobne) v budúcnosti rásť. Znelo by to ako dobrá investícia?
V skutočnosti nie je vôbec samozrejmé dosiahnuť 100 % využitie elektriny vyprodukovanej fotovoltaikou, ale kľudne sa môžeme dostať na 90%. Skutočná úspora bude preto takmer vždy nižšia a teda aj návratnosť o to dlhšia. Preto je dôležité, aby ste čo najviac vyrobenej elektrinu vedeli aj priamo spotrebovať.
V praxi sa totiž môže využitie on-grid fotovoltaiky pri bežnej domácnosti často pohybovať okolo 40 %, sem-tam aj priblížiť k 50 %. Dôvodom je, že v čase najväčšej produkcie fotovoltaiky (medzi 10,00 – 16,00) býva spotreba domácnosti často skôr podpriemerná. A ráno a večer, keď je spotreba vyššia, fotovoltaika už produkuje pomerne málo. A v noci vôbec. Riešením je hybridná fotovoltaika s batériami, prípadne on-grid fotovoltaika s virtuálnou batériou.
Vo všeobecnosti sa dá dosiahnuť návratnosť fotovoltaiky do 9 rokov, niekedy aj 7 – 8 rokov. Ako hlboko pod 9 rokov to bude, závisí aj od toho, ako bude cena elektriny rásť.
A odpoveď na otázku, či sa fotovoltaika oplatí, závisí od toho, ako kto vníma to, čo znamená „oplatí sa“. Fotovoltaika je v podstate investícia, ktorá následne prináša úspory. Niekomu sa „neoplatí“ takto investovať ani pri návratnosti 6 alebo 7 rokov, iný je s návratnosťou 9 rokov v pohode a „oplatí sa“ mu to. A mimochodom, aj ten koncept „návratnosti“ vie byť zradný, nikto dnes nevie, ako sa budú ceny energií v budúcnosti vyvíjať (aj keď rôznych prognóz môžete nájsť koľko len chcete), a práve od nich tá návratnosť závisí.
Pri ročnej spotrebe elektriny pod 3 000 – 4 000 kWh je však fotovoltaika otázna, jej návratnosť by bola zrejme cez 10, v horších prípadoch možno aj cez 15 rokov, samozrejme a opäť, pri súčasných cenách elektriny.
Ako a podľa čoho dimenzovať výkon fotovoltaiky?
Výkon fotovoltaických panelov sa uvádza vo Wp, čo je (špičkový) výkon, ktorý panel generuje pri štandardných testovacích podmienkach (slnečné žiarenie s intenzitou 1 000 W/m² a teplota okolia 25 °C). Výkon celého poľa fotovoltaických panelov sa udáva tiež vo Wp, častejšie v kWp. V skutočnosti však dosahujú fotovoltaické panely svoj špičkový výkon aj v prípade pekných slnečných dní nie tak často a v lete takmer vôbec kvôli vysokej teplote panelov a poklesu výkonu pri vyšších teplotách. Rovnako nie je špičkový výkon ani maximálny výkon, za určitých podmienok (chladno a jasno) to môže byť aj viac.
Keďže fotovoltaika však produkuje oveľa viac v lete ako v zime (zhruba 3/4 v letnom polroku a 1/4 v zimnom polroku), v zásade sú dve základné prístupy ako dimenzovať výkon fotovoltaiky.
Fotovoltaika na spotrebu v letnom polroku
Fotovoltaický systém by mal byť dimenzovaný a riešený tak, aby sa maximum vyprodukovanej elektrickej energie spotrebovalo na mieste. Fotovoltaika vyprodukuje v sezóne (marec/apríl až august/september) denne priemerne 5 – 6 násobok jej špičkového výkonu. Pri 4 kWp je denná produkcia v lete cca. 20 – 25 kWh.
V takomto prípade by bola ročná produkcia fotovoltaiky podľa charakteru spotreby elektrickej energie a prípadnej akumulácie v batériách na úrovni 1/2 až 2/3 celoročnej spotreby. Takto je možné dosiahnuť rozumnú úroveň využitia elektriny vygenerovanej panelmi a minimalizovať nevyužité prebytky.
Pri dimenzovaní kapacity batérií sa vychádza z dennej priemernej produkcie fotovoltaiky. Kapacita batérií by mala byť orientačne v rozsahu 25 – 40 % dennej produkcie. V prípade fotovoltaiky s výkonom 4 kWp teda kapacita batérií optimálne v rozmedzí 5 – 10 kWh, opäť závisí od konkrétnej situácie a priebehu spotreby.
Tieto odporúčania sú orientačné, optimálny výkon závisí od toho, na čo všetko budete fotovoltaiku používať alebo viete použiť.
Fotovoltaika na celoročnú spotrebu
Má význam pri vyššej spotrebe elektriny, nad 6 000 – 7 000 kWh ročne, čo často býva kvôli kúreniu elektrinou (tepelné čerpadlo, elektrický kotol, priame odporové vykurovanie v podlahe).
Fotovoltaika sa nadimenzuje tak, aby vyprodukovala za rok približne celoročnú spotrebu. Samozrejme väčšinu toho vyprodukuje v lete, kedy to nie je možné priamo spotrebovať, ale dnes sa už dá využiť virtuálna batéria a podobné služby na „prenesenie“ tejto produkcie.
Aj napriek nižšej úspore pri virtuálnej batérii (vysvetlené nižšie) v porovnaní s tým, ak produkciu fotovoltaiky spotrebujete priamo (a teda nemusíte brať elektrinu zo siete), to dnes už nevychádza až tak zle. A to aj kvôli nárastu ceny samotnej elektriny a miernemu zníženiu distribučných poplatkov.
Jednofázová alebo trojfázová fotovoltaika - ktorá je vhodnejšia?
Všetky (až na ojedinelé výnimky) rodinné domy majú trojfázovú elektrinu. Je preto potrebné aj trojfázové pripojenie fotovoltaiky? Najskôr, to, či je fotovoltaika pripojená na jednu fázu alebo tri fázy, a teda dodáva elektrinu do jednej fázy alebo všetkých troch fáz, závisí od meniča. Nesúvisí to so zapojením samotných panelov. Jednoducho menič má vstup(y) – panely, a výstup – buď jednofázový alebo trojfázový.
V skratke, či má byť fotovoltaika jednofázová alebo trojfázová, závisí od jej výkonu, ničoho iného.
Pri výkonoch fotovoltaiky do cca. 4 kWp stačí jednofázový menič. Výhodou jednofázového pripojenia fotovoltaiky je tiež cena meniča a celého systému. Trojfázové pripojenie, i keď je technicky možné, by vyšlo zbytočne drahšie.
Trojfázový menič je potrebný pri výkone fotovoltaiky nad cca. 4 kWp. Hlavne je to stanovené zákonom (pripojenie fotovoltaiky do jednej fázy cez istenie 16 A, teda 16 A x 230 V = 3,68 kW). Tiež sa v drvivej väčšine meniče s nižším výkonom vyrábajú jednofázové a s vyšším väčšinou trojfázové, i keď presná hranica nie je.
Totiž úspora vďaka fotovoltaike – bude rovnaká pri jednofázovom aj trojfázovom pripojení fotovoltaiky, teda meniča. U nás (našťastie, na rozdiel napríklad od Českej republiky), funguje súčtové meranie všetkých fáz elektromerom. I keď (štvorkvadrantový) elektromer meria jednotlivé fázy samostatne, aktuálna celková spotreba/dodávka zo/do siete nameraná elektromerom je súčtom aktuálnych meraní na jednotlivých fázach. Napr. keď sa pri jednofázovom meniči dodáva na jednej fáze z fotovoltaiky do siete 2 kW (keďže nie všetko z fotovoltaiky sa spotrebuje priamo, pretože niektoré spotrebiče sú pripojené na iných fázach), na druhej fáze je spotreba 1,5 kW a na tretej spotreba 0,5 kW, elektromer vtedy nameria „nulu“, keďže súčet všetkých troch fáz je nulový. To sa však (pre upresnenie) deje v reálnom čase, nie napr. v rámci hodiny, dňa, mesiaca… Takže aj keď fyzicky z fotovoltaiky nespotrebujete na tej jednej fáze u seba všetko čo by ste mohli, na elektromere sa to „vykompenzuje“ a z tohto hľadiska nie je žiadny rozdiel v úspore elektriny medzi jednofázovou a trojfázovou fotovoltaikou.
Drobná „komplikácia“ je pri jednofázovej fotovoltaike pri sledovaní spotreby a hybridnom meniči s batériami. Ak sa totiž použije jednofázový smartmeter (elektromer) k meniču, menič nebude „vedieť“ o spotrebe na ostatných dvoch fázach a nebudete vidieť v monitoringu korektné údaje o spotrebe a v prípade hybridného meniča s batériami tiež menič nebude optimálne nabíjať a vybíjať batérie. Dá sa to riešiť dvomi spôsobmi:
Pripojenie jednofázových spotrebičov v domácnosti (ideálne všetky) na tú fázu, kde dodáva fotovoltaika. Má to však obmedzenie – hlavný istič. Väčšina rodinných domov má 25 A, vtedy by nemali byť špičky spotreby zo siete cez 6 kW (25 A x 230 V = 5,75 kW + drobná rezerva kvôli vypínacej charakteristike ističa). Teda aby ste naraz nezapli veľa spotrebičov s vyšším príkonom – napr. elektrická varná platňa/rúra, práčka, do toho vysávač, žehlička, ešte varná kanvica… Vo veľkej väčšine prípadov to však pre praktický život nepredstavuje väčší problém.
Použiť trojfázový smartmeter namiesto jednofázového. Takto bude menič presne „vedieť“ o celkovej spotrebe elektriny a budete ju v monitoringu vidieť korektne. Tiež pri meniči s batériami dosiahnete lepšie využitie fotovoltaiky – totiž ak by menič „riešil“ len spotrebu na jednej fáze (teda nie celú domácnosť), nabíjal by batérie aj vtedy, ak by nemusel, to znamená ak by sa s trojfázovým smartmetrom dalo priamo pokryť spotreba na iných fázach. Batérie by v takom prípade boli nabité oveľa skôr a následne by nadprodukcia išla do siete „naverímvboha“, bez ohľadu na to, či je na iných fázach spotreba alebo nie.
Sú výhodnejšie vlastné batérie alebo služba virtuálnej batérie od ZSE alebo požičovne elektriny od Magna energia prípadne podobné služby iných dodávateľov?
Tu sa zdá byť odpoveď jednoduchá a jednoznačná. Veď načo „vyhadzovať“ peniaze za vlastné batérie, keď sa dá využiť virtuálna batéria alebo požičovňa elektriny. Má to však háčik. Virtuálna batéria aj požičovňa elektriny vám „ušetria“ menej ako vlastné batérie.
Virtuálna batéria ani požičovňa elektriny nie sú totiž účtované 1:1. Teda že by pri spätnom „čerpaní“ elektriny odrátali z faktúry celú/celkovú cenu za kilowatthodiny, ktoré ste im predtým dodali. Tým sa však príliš „nechvália“, je to na ich stránkach spomenuté okrajovo a neurčito, pritom tak, aby tomu málokto rozumel. Je to totiž bezpochyby (dobre vymyslená) výborná marketingová návnada.
Koľko teda naozaj pri virtuálnej batérii a požičovni elektriny ušetríte? Najskôr je potrebné vysvetliť, že cena elektriny pre domácnosti sa skladá z dvoch základných kategórií zložiek: elektrina ako taká (cena „silovej“ elektriny) a distribučné poplatky a ostatné tarify – konkrétne variabilná zložka tarify za distribúciu, tarifa za prevádzkovanie systému, za systémové služby, za straty elektriny pri distribúcii a odvod do jadrového fondu. Tieto distribučné poplatky sa musia podľa zákona zákazníkovi/odberateľovi naúčtovať za každú dodanú kWh elektriny, bez ohľadu na to, či je z „virtuálnej batérie“ alebo „požičovne elektriny“. Pre presnosť, samozrejme okrem toho sú na faktúre aj pevné mesačné poplatky za odberné miesto, ale pre tento prípad to nie je rozhodujúce, tých sa zbaviť nedá.
Pomer ceny samotnej elektriny a ceny distribúcie je pre domácnosti v roku 2022 približne 55-60 % elektrina / 45-40 % distribúcia, v závislosti od dodávateľa a sadzby. V roku 2021 to bývalo priemerne 40-45 : 60-55, ale cena elektriny sa zvýšila a distribučné poplatky mierne klesli. Teda za každú kWh „čerpanú spätne“ z virtuálnej batérie alebo požičovne elektriny nemáte „zadarmo“, ale zaplatíte za ňu zhruba 40-50% bežnej ceny. Okrem toho sú za tieto služby aj poplatky, tie však nie sú výrazné.
Samozrejme aj napriek tomu pri virtuálnej batérie a požičovne elektriny ušetríte, ale nie toľko ako pri vlastnej batérii. Straty pri nabíjaní a vybíjaní batérií sú pri lítiových do 5% (celkové, v rámci celého cyklu nabitia-vybitia), to nie je nič podstatné.
Ak sa fotovoltaika dimenzuje na spotrebu v letnom polroku (marec/apríl – august/september), nedá sa jednoznačne povedať, že by bola z hľadiska „návratnosti“ výhodnejšia virtuálna alebo vlastná batéria. Pri virtuálnej batérii je investícia do fotovoltaiky nižšia (lebo nemusíte investovať do vlastných fyzických batérií), úspory však budú nižšie. Pri vlastných batériách je investícia vyššia, ale následne budú vyššie aj úspory. A keď sme to pre mnohých zákazníkov prepočítavali, „návratnosť“ investície do fotovoltaiky s virtuálnou alebo vlastnou batériou vychádzala porovnateľne, alebo inak povedané, ani jedna možnosť nie je zásadnejšie „výhodnejšia“ ako tá druhá. Zjednodušene je to o tom, koľko chcete/viete investovať a následne koľko ušetríte.
Investícia do vlastných (lítiových) batérií sa vie vrátiť v rámci prvej tretiny až polovici ich životnosti.
A napokon, aj pri vlastných batériách stojí virtuálna batéria za úvahu. A zákazníkom to aj odporúčame – zriadiť si aj virtuálnu batériu, aj keď na tom výrazne neušetria, je to lepšie ako nič.
Aká plocha na streche je potrebná na fotovoltaické panely?
Rozmery fotovoltaických panelov sú dnes rôzne, na výšku od 1,7 m vyššie, pri šírke zväčša okolo 1 m. Výkon jedného panelu je dnes pri monokryštalických paneloch najčastejšie 370 – 410 Wp, nie je však výnimkou cez 450 Wp, dokonca už aj okolo 600 Wp. Nie je to však vyššou účinnosťou, ale väčšími rozmermi panelu. Výkon na m² hrubej (obrysovej) plochy panelov je v súčasnosti niečo cez približne 200 Wp. Takže napríklad na 3 kWp je potrebných zhruba 15 m² plochy panelov.
Ďalej by mala byť plocha strechy na umiestnenie panelov orientovaná ideálne medzi juhovýchodom a juhozápadom, bez tienenia, aj čiastkového v priebehu dňa, a to napríklad komínmi, vikiermi, okolitými stromami a pod., pretože to v určitej miere negatívne ovplyvňuje produkciu elektriny panelmi.
Rozmiestnenie panelov na streche je potom už na zvážení priestorových možností aj konečného vzhľadu strechy po inštalácii panelov. Na trhu sú dnes už aj panely s väčšími rozmermi a tým aj vyšším výkonom na panel (ma výšku cez 2 metre), pre problematickejšie strechy je možné využiť aj takéto panely.
Je potrebné na umiestnenie fotovoltických panelov na strechu stavebné povolenie alebo ohlásenie?
Stavebná povolenie nie je potrebné. Teda v drvivej väčšine prípadov, keďže sa umiestnením panelov na strechu „podstatne nemení vzhľad stavby, nezasahuje sa do nosných konštrukcií stavby, nemení sa spôsob užívania stavby oproti účelu, na ktorý bola pôvodná stavba povolená a neohrozujú sa záujmy spoločnosti“. Pri umiestnení fotovoltaických panelov na strechu domu sa (štandardne) nič z toho nedeje.
Stavebné ohlásenie tiež nie je potrebné. Síce to nie je jednoznačne uvedené v zákone, najbližšie sú ustanovenia, že stavebné ohlásenie sa nevyžaduje pri udržiavacích prácach, ako (okrem iného) opravy a výmena strešnej krytiny alebo povrchu plochých striech, údržba a opravy technického, energetického alebo technologického vybavenia stavby, ako aj výmena jeho súčastí, ak sa tým zásadne nemení jeho napojenie na verejné vybavenie územia ani nezhorší vplyv stavby na okolie alebo na životné prostredie.
Keďže si však mnohé stavebné úrady (presnejšie jednotliví úradníci) vysvetľujú zákon po svojom, ak chcete mať istotu, odporúčame prekonzultovať potrebu ohlásenia takejto „stavebnej úpravy“ so stavebným úradom (obecný/mestský úrad).
Zdroj: https://www.quest.sk/fotovoltaicke-panely/caste-otazky/